JPS5868970A - カラ−固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
カラ−固体撮像素子の製造方法Info
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- JPS5868970A JPS5868970A JP56168434A JP16843481A JPS5868970A JP S5868970 A JPS5868970 A JP S5868970A JP 56168434 A JP56168434 A JP 56168434A JP 16843481 A JP16843481 A JP 16843481A JP S5868970 A JPS5868970 A JP S5868970A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体撮像素子の受光面上にカラーフィルタを一
体的に形成したカラー固体撮像素子及びその製造方法に
関するものである。
体的に形成したカラー固体撮像素子及びその製造方法に
関するものである。
現在ＣＯＤ、型又はＭ″Ｏ８型等の電荷転送素子を用い
た固体撮像素子におＣては、その撮像素子の受光面上に
カラーフィルタを一体的に形成してカラー固体撮像素子
を製造することが試みられている。
た固体撮像素子におＣては、その撮像素子の受光面上に
カラーフィルタを一体的に形成してカラー固体撮像素子
を製造することが試みられている。
しかし、撮像素子の受光面上にカラーフィルタを一体的
に形成する場合には次のような欠点があった。例えば撮
像素子が形成されたデバイス上にその電極引出し端子及
び切断部を除く部分全面に一様の厚さの被染色層、例え
ばゼラチパ賜を被着形成し、このゼラチン層をホトレジ
スト層で選択的に尺スクして染め分け、撮像素子上に直
接色フィルタを形成するようにしていたがこの場合ホト
レジストによる染色用マスクの位置ずれ等で混色（にじ
み）が生じ、カラーフィルタ特性が劣化すること、また
受光部の凹部と周辺との段差のために全面一様な被染色
１層を被着形成するときに、その段部において段切れあ
るいはクラック等が生じこれが原因で被染色層に局部的
な膨潤あるいは剥れが生ずること等の欠点があり鼻。
に形成する場合には次のような欠点があった。例えば撮
像素子が形成されたデバイス上にその電極引出し端子及
び切断部を除く部分全面に一様の厚さの被染色層、例え
ばゼラチパ賜を被着形成し、このゼラチン層をホトレジ
スト層で選択的に尺スクして染め分け、撮像素子上に直
接色フィルタを形成するようにしていたがこの場合ホト
レジストによる染色用マスクの位置ずれ等で混色（にじ
み）が生じ、カラーフィルタ特性が劣化すること、また
受光部の凹部と周辺との段差のために全面一様な被染色
１層を被着形成するときに、その段部において段切れあ
るいはクラック等が生じこれが原因で被染色層に局部的
な膨潤あるいは剥れが生ずること等の欠点があり鼻。
一方上記方法によるカラー固体撮像素子の製造方法と全
く別の製造方法もある。このカラー固体撮像素子の製造
方法を第１図（９）〜（Ｅ）にもとづいて・ 説明する
と、まず、絵素となる複数の受光部１及゛び転送電極２
の設けられた転送部２′を有した固体撮像素子４の表面
ｉ受光部（以下ホトダイオードという）１の凹部が埋ま
る如く直接被染色層５を全面塗布しく第１図Ａ）、次に
第１色目のフィルタ成分を形成すべきホトダイオード１
上の被染色層５のみを硬化して他部の被染色層５を除去
し、残った被染色層を染色して第１色目、例えば緑のフ
ィルタ成分６Ｇを形成する（第１図Ｂ）。なお、３は転
送部に光が照射されないように形成した遮蔽膜である。
く別の製造方法もある。このカラー固体撮像素子の製造
方法を第１図（９）〜（Ｅ）にもとづいて・ 説明する
と、まず、絵素となる複数の受光部１及゛び転送電極２
の設けられた転送部２′を有した固体撮像素子４の表面
ｉ受光部（以下ホトダイオードという）１の凹部が埋ま
る如く直接被染色層５を全面塗布しく第１図Ａ）、次に
第１色目のフィルタ成分を形成すべきホトダイオード１
上の被染色層５のみを硬化して他部の被染色層５を除去
し、残った被染色層を染色して第１色目、例えば緑のフ
ィルタ成分６Ｇを形成する（第１図Ｂ）。なお、３は転
送部に光が照射されないように形成した遮蔽膜である。
次に緑のフィルタ成分（６Ｇ）を含む受光面の全面に透
明な隔離層７を被着した後（第１図Ｃ）、２色目に対応
するホトダイオード１上のみに前記と同様の方法で被染
色層を形成しこれを染色して第２色目の例えば赤のフィ
ルタ成分６Ｒを形成する（第１図Ｄ）、次に同様の工程
を繰り返して隔離層１を介して第３色目の例えば青のフ
ィルタ成分６Ｂを形成、する（第１図Ｅ）。
明な隔離層７を被着した後（第１図Ｃ）、２色目に対応
するホトダイオード１上のみに前記と同様の方法で被染
色層を形成しこれを染色して第２色目の例えば赤のフィ
ルタ成分６Ｒを形成する（第１図Ｄ）、次に同様の工程
を繰り返して隔離層１を介して第３色目の例えば青のフ
ィルタ成分６Ｂを形成、する（第１図Ｅ）。
このようにしていわゆる各色フィルター成分を有するカ
ラーフィルタ６を素子４の表面に形成してカラー固体撮
像素子を検感する。
ラーフィルタ６を素子４の表面に形成してカラー固体撮
像素子を検感する。
このカラー固体撮像素子によれば各フィルタ成分が連続
膜でなく互いに隔離層７，７′にて隔離されているため
にカラーフィルタとしての混色（にじみ）の発生がなく
、また局部的な膨潤、剥離等も回避されるものである。
膜でなく互いに隔離層７，７′にて隔離されているため
にカラーフィルタとしての混色（にじみ）の発生がなく
、また局部的な膨潤、剥離等も回避されるものである。
、シカシ、このカラー固体撮像素子においても、例えば
第１図（８）の被染色層５を塗布したときには素子表面
の凹凸による段差のためにその段部８の被染色層６が薄
く形成され段切れクラックが発生し、その後の工程にお
ける熱処理等を経るとフィタ成分が剥離脱落が生じるお
それがある。また被染色層６がデバイスの表面に直接被
着されるのでデバイスに対して悪影響を与えるおそれが
ある。
第１図（８）の被染色層５を塗布したときには素子表面
の凹凸による段差のためにその段部８の被染色層６が薄
く形成され段切れクラックが発生し、その後の工程にお
ける熱処理等を経るとフィタ成分が剥離脱落が生じるお
それがある。また被染色層６がデバイスの表面に直接被
着されるのでデバイスに対して悪影響を与えるおそれが
ある。
本発明は上記従来の欠点を除ｉし、かつ光感度を向上さ
せたカラー固体撮像素子およびその製造方法を提供、す
るものである。
せたカラー固体撮像素子およびその製造方法を提供、す
るものである。
以下第２図（Ａ）〜（Ｉ）を用いて本発明の一実施例に
よるカラー固体ｉ像素子お韮びその製造方法を詳述する
。
よるカラー固体ｉ像素子お韮びその製造方法を詳述する
。
本実施例では固体撮像素子の受光面上に緑、赤及び二の
３色から成るカラーフィルタを形成する場合を示す。
３色から成るカラーフィルタを形成する場合を示す。
１ず第２図（５）に示すように例えばＣＯＤの電荷転送
素子より成るインターライン型固体撮像素子４を形成す
る。同図は特に撮像素子の受光面を拡大したもので、通
常の如く絵素となる複数のホトダイオード１とホトダイ
オード１に隣接して形成、した転送電極２を有し２相又
は３相のクロック電圧によって電荷を一方向子転送する
転送部！及び転送部への光入射を遮蔽する遮蔽膜３とが
設けられている。２の固体撮像素子−の受光面に、全面
に光硬化性樹脂１０を塗布する（第２［ＩＢ ）。その
後受光面の凹部のみを硬化する為所定のパターンをもつ
ホトマスク２１で露光後現像して樹脂膜パターン１０′
を形成する（第２図Ｃ，Ｄ）。なお、この樹脂１０’の
特性としては耐薬品性を有するとともに素子に対し密着
性が良く４ｏｏ〜７０ 、Ｏｎｍの波長領域で光透過率
の高いものが良い。
素子より成るインターライン型固体撮像素子４を形成す
る。同図は特に撮像素子の受光面を拡大したもので、通
常の如く絵素となる複数のホトダイオード１とホトダイ
オード１に隣接して形成、した転送電極２を有し２相又
は３相のクロック電圧によって電荷を一方向子転送する
転送部！及び転送部への光入射を遮蔽する遮蔽膜３とが
設けられている。２の固体撮像素子−の受光面に、全面
に光硬化性樹脂１０を塗布する（第２［ＩＢ ）。その
後受光面の凹部のみを硬化する為所定のパターンをもつ
ホトマスク２１で露光後現像して樹脂膜パターン１０′
を形成する（第２図Ｃ，Ｄ）。なお、この樹脂１０’の
特性としては耐薬品性を有するとともに素子に対し密着
性が良く４ｏｏ〜７０ 、Ｏｎｍの波長領域で光透過率
の高いものが良い。
−ここで、前記第２図の工程（８）〜ｑについて第３図
（５）〜（ｑを用いてさらに詳細に説明する。第２図（
Ｂ）〜（］：）において前記光硬化樹脂１ｏに塗布後流
動うンド社ＡＡ６１、サマーズ社ＵＶ−７４等を使用す
れば第３図四の゛如くホトマスク２１を用いてプロキシ
ミティあるいはプロゼクション露光すると、矢ＥＩＩＸ
の方向へそれぞれ樹脂が引張られ、その後、現像するこ
とにより第３図（Ｂ）の如く凸形のパターン形状に硬化
形成される。すなわち光硬化性樹脂が塗布後も流動性を
持っているため露光中に破孔部分中心Ｙ方向に樹脂が引
っ張られて硬化し、結果的に露光部の面積が小さい場合
（例えば塗布膜厚が２〜３μｍで露光面積が１０．Ｘ２
０μｍ２程度であれば）凸レンズ形状となる。
（５）〜（ｑを用いてさらに詳細に説明する。第２図（
Ｂ）〜（］：）において前記光硬化樹脂１ｏに塗布後流
動うンド社ＡＡ６１、サマーズ社ＵＶ−７４等を使用す
れば第３図四の゛如くホトマスク２１を用いてプロキシ
ミティあるいはプロゼクション露光すると、矢ＥＩＩＸ
の方向へそれぞれ樹脂が引張られ、その後、現像するこ
とにより第３図（Ｂ）の如く凸形のパターン形状に硬化
形成される。すなわち光硬化性樹脂が塗布後も流動性を
持っているため露光中に破孔部分中心Ｙ方向に樹脂が引
っ張られて硬化し、結果的に露光部の面積が小さい場合
（例えば塗布膜厚が２〜３μｍで露光面積が１０．Ｘ２
０μｍ２程度であれば）凸レンズ形状となる。
従ってホトダイオードや水下１度凸レンズを設置したよ
うな形となり従来ホトダイオード１に入らなかった光Ｚ
も第３図（ｑ５示すように集光され入射するため素子光
感度が向上する。
うな形となり従来ホトダイオード１に入らなかった光Ｚ
も第３図（ｑ５示すように集光され入射するため素子光
感度が向上する。
このよ・うに１部ホトダイオード１を埋めかつそ、１１
ぞれのホトダイオード１上に凸形の樹脂パターンを形成
（第２図Ａ−Ｄ）した後その複数のホトダイオード１の
うち第１色目のフィルター成分を形成すべきホトダイオ
−トイに対応する部分の樹脂づ々パターン１０′上に被
染色層、何えば染色用のゼラチンパターン６を形成する
（第２図Ｅ）。このゼラチンパターン６は、ゼラチンと
重クロム酸アンモンを９：１の割合で混合した混合液を
全面塗布して後必要な部分のみを紫外線露光により硬化
し他を選繭除去して形成することができる。
ぞれのホトダイオード１上に凸形の樹脂パターンを形成
（第２図Ａ−Ｄ）した後その複数のホトダイオード１の
うち第１色目のフィルター成分を形成すべきホトダイオ
−トイに対応する部分の樹脂づ々パターン１０′上に被
染色層、何えば染色用のゼラチンパターン６を形成する
（第２図Ｅ）。このゼラチンパターン６は、ゼラチンと
重クロム酸アンモンを９：１の割合で混合した混合液を
全面塗布して後必要な部分のみを紫外線露光により硬化
し他を選繭除去して形成することができる。
そしてこのゼラチンパターン６を１色目の例えば緑の染
色液に浸漬して着色し、緑のフィルタ成分６Ｇを形成す
る（第２図Ｆ）。
色液に浸漬して着色し、緑のフィルタ成分６Ｇを形成す
る（第２図Ｆ）。
なお、被染色層６としてはゼラチンの他力ゼインやＰＶ
Ａ等の有機物被染色層を用い得る。
Ａ等の有機物被染色層を用い得る。
次に緑フイルタ成分６Ｇとの隔離のために緑フイルタ成
分６Ｇを含む受光面全面に例えばＦＶＲ、（商品名）等
より成る透明な隔離層７を被着形成する（第２図Ｆ）・
次に２竺目のアイ″り成分を形成すべきホトダイオード
部１″のみに前記と同様の方法によって染色用のゼラチ
ン層ｄを形成し、次に再び全面に透明な隔離層１を装漏
して後（第２図Ｈ）以下同様の方法を繰り返し即ち３色
目のフィルタ成分を形成すベーきホトダイオード、１″
上に染色用ゼラチン層ｄ′を形成しこれを３色目の例え
ば青の染色液に浸漬して着色し青のフィルタ成分６”Ｂ
を形成する このようにして第２図（Ｉ）に示すように受光面一ヒに
その各受光部１に対応して夫々緑、赤及び青のフィルタ
成分６Ｇ、６’Ｒ及び６“Ｂを配した染色フるカラー固
体撮像素子が得られる。
分６Ｇを含む受光面全面に例えばＦＶＲ、（商品名）等
より成る透明な隔離層７を被着形成する（第２図Ｆ）・
次に２竺目のアイ″り成分を形成すべきホトダイオード
部１″のみに前記と同様の方法によって染色用のゼラチ
ン層ｄを形成し、次に再び全面に透明な隔離層１を装漏
して後（第２図Ｈ）以下同様の方法を繰り返し即ち３色
目のフィルタ成分を形成すベーきホトダイオード、１″
上に染色用ゼラチン層ｄ′を形成しこれを３色目の例え
ば青の染色液に浸漬して着色し青のフィルタ成分６”Ｂ
を形成する このようにして第２図（Ｉ）に示すように受光面一ヒに
その各受光部１に対応して夫々緑、赤及び青のフィルタ
成分６Ｇ、６’Ｒ及び６“Ｂを配した染色フるカラー固
体撮像素子が得られる。
上述した本発明の実施例における工程（均〜（Ｉ）、に
：しれば受光面においてそのホトダイオード１部の四部
を埋める如く透明の樹脂膜パターン１ｏ′を凸形（（形
成して後この樹脂膜パターン１０’上に染色による色フ
ィルタ６が形成されるあで樹脂膜・り一ン１０’によっ
て受光表面の凹凸による段差が緩Ａ１１され被染色層６
の段切れ、クラックの発生が回避されフィルタ成分の剥
離、脱落が少なくなる。
：しれば受光面においてそのホトダイオード１部の四部
を埋める如く透明の樹脂膜パターン１ｏ′を凸形（（形
成して後この樹脂膜パターン１０’上に染色による色フ
ィルタ６が形成されるあで樹脂膜・り一ン１０’によっ
て受光表面の凹凸による段差が緩Ａ１１され被染色層６
の段切れ、クラックの発生が回避されフィルタ成分の剥
離、脱落が少なくなる。
しかも樹脂膜パターン１０’によってホトダイオード表
面が保護されホトダイオードに直接被染色層６が接触さ
れないので被染色層６によるデバイスへの悪影響が回避
される。さらに第１図（へ〜（句の場合と同様に被染色
層６が各色毎に対応するホトダイオード周辺の光もある
程度ホトダイオード上に集光されるのでそれほど位置ず
れによる素子特性の劣化を心配せずに各号に被染色層６
が形成できかつ素子の光感度も向上する。まだ被染色層
６を選択的に染色するとき先に染色された層６は隔離Ｉ
７４７にて確実に隔離されているので混色（にじみ）を
生じることがなく特性のよい色フィルタなお、上記実施
例では緑、赤及び青の３色からなる色フィルタを有した
混合に適用したがその他多色か゛らなる色フィルタを有
する場合にも適用できること勿論である
面が保護されホトダイオードに直接被染色層６が接触さ
れないので被染色層６によるデバイスへの悪影響が回避
される。さらに第１図（へ〜（句の場合と同様に被染色
層６が各色毎に対応するホトダイオード周辺の光もある
程度ホトダイオード上に集光されるのでそれほど位置ず
れによる素子特性の劣化を心配せずに各号に被染色層６
が形成できかつ素子の光感度も向上する。まだ被染色層
６を選択的に染色するとき先に染色された層６は隔離Ｉ
７４７にて確実に隔離されているので混色（にじみ）を
生じることがなく特性のよい色フィルタなお、上記実施
例では緑、赤及び青の３色からなる色フィルタを有した
混合に適用したがその他多色か゛らなる色フィルタを有
する場合にも適用できること勿論である
？ＩＡ１図四〜（Ｅ）は従来のカラー固体撮像素子の製
造方法を説明するための同素子の断面図、第２図（Ａ）
〜（Ｉ）は本発明の一実施例におけるカラー固体撮像素
ｒの製造方法を説明するだめの同素子の断面図、第八図
（八〜（ｑは第２甲（八〜（Ｉ）の工程の要部を゛ さ
らに詳細に説明するだめの同素子の断面図であ１・・・
・・・ホトダイオード、３・・・・・・遮蔽部、４・・
・・・・固体撮像素子、６・・・・・・被染色層、６・
・・０色フィルタ、７１・・”Ｌ隔離１ψ、１０・・０
００拳透明膜。 第１図 第２図 ３ １／θ 第２図 第３図
造方法を説明するための同素子の断面図、第２図（Ａ）
〜（Ｉ）は本発明の一実施例におけるカラー固体撮像素
ｒの製造方法を説明するだめの同素子の断面図、第八図
（八〜（ｑは第２甲（八〜（Ｉ）の工程の要部を゛ さ
らに詳細に説明するだめの同素子の断面図であ１・・・
・・・ホトダイオード、３・・・・・・遮蔽部、４・・
・・・・固体撮像素子、６・・・・・・被染色層、６・
・・０色フィルタ、７１・・”Ｌ隔離１ψ、１０・・０
００拳透明膜。 第１図 第２図 ３ １／θ 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）受光面の凹部内に光電変換を行なう受光部が形成
され、少なくとも前′記受光部−トに対応する部分が凸
形状をなす透光性樹脂材が前記凹部内に充填され、前記
透光性樹脂材を介して前記受光部トにカラーフィルタが
形成されていることを特徴と１−るカラー固体撮像素子
。 - （２）受光部と信号転送部が形成された受光面上に光；
硬化性樹脂を塗布する工程と、所定のホトマスクを用い
て少なくとも受光部上の光硬化性樹脂を露光硬化させる
工程と、前記光硬化性樹脂の未露光部を現作液で現像除
去する工程と、被゛染色層をｒ（を成して染色する工程
とを瞳り返して前記受光部１−にカラーフィルタを形成
する工程とを有することを特徴とするカラー固体撮像素
子の製造方法。 - （３）光硬化性樹脂が流動性を有し、露光硬化工程にプ
ロキシミティーある゛いはプロゼクション露光２ ・ 法を用いることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
載のカラー固体撮像素子の製造力ｉ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56168434A JPS5868970A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56168434A JPS5868970A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868970A true JPS5868970A (ja) | 1983-04-25 |
| JPS6251504B2 JPS6251504B2 (ja) | 1987-10-30 |
Family
ID=15868039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56168434A Granted JPS5868970A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868970A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0124025A2 (en) * | 1983-04-26 | 1984-11-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state color imaging device and process for fabricating the same |
| JPS6030173A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | Nec Corp | カラ−用固体撮像素子 |
| JPS60182767A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Nec Corp | 固体カラ−撮像素子 |
| JPS6132468A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-15 | Toppan Printing Co Ltd | カラ−固体撮像素子 |
| JPS6132469A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-15 | Toppan Printing Co Ltd | カラー固体撮像素子の製造方法 |
Citations (2)
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| JPS5374395A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid state pickup device |
| JPS5687382A (en) * | 1979-12-18 | 1981-07-15 | Sony Corp | Color image pickup element |
-
1981
- 1981-10-20 JP JP56168434A patent/JPS5868970A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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| JPH0224028B2 (ja) * | 1984-07-24 | 1990-05-28 | Toppan Printing Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6251504B2 (ja) | 1987-10-30 |
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